Компенсационный стабилизатор напряжения на 4-х транзисторах

[Borodach]

Было бы интересно сделать лабораторный БП с Вашей схемой от нуля ... .

[Alex Zorg]

Схема разрабатывалась на фиксированное выходное напряжение. Задачей было получить малое потребление, минимум деталей, высокий коэффициент стабилизации, работу при падении входного напряжения до уровня выходного при большом токе нагрузки, возможность работы на холостом ходу (при малой нагрузке).

Для создания лабораторного источника питания на основе приведенной схемы необходимо вместо R1 использовать генератор тока.
Если требуется создать лабораторный источник с регулировкой "от нуля", то для питания этого генератора тока потребуется источник дополнительного отрицательного напряжения (по отношению к шине "-"). Для лабораторного источника нужна уже настоящая защита от КЗ или схема ограничения выходного тока. Всё это уже потребует переработки схемы.

В целом, для "лабораторника" схема, приведенная "Myp3ik", не плоха. Хотя, и в ней есть, что улучшать.

Как еще можно сделать регулируемый "от нуля" лабораторный стабилизатор - можно подумать...

[Alex Zorg]

Я бы собрал линейный лабораторный источник по вот такой схеме:

Регулировка от 0 до 40В при использовании стабилитрона на 10В и соотношении R13/R14=3.
Схема "честно" должна работать "от нуля".
Ограничение выходного тока около 2А (подбирается с помощью R11, R12).
Схема очень близка к варианту от "Myp3ik".

В схеме уже семь транзисторов и она принципиально отличается от схемы стабилизатора на фиксированное напряжение из 4-х транзисторов, которую я привел в начале темы.

[Alex Zorg]

P.S. ЗАО "Журнал "Радио" любезно выкладывает архив журналов "Радио" в свободный доступ для некоммерческого использования. Отдавшись воспоминаниям о своем радиолюбительском детстве я нашел ту самую статью в журнале "Радио" №7 за 1970 г., которая побудила меня к разработке схемы компенсационного стабилизатора на 4-х транзисторах. За основу я взял схему на рис. 5, стр. 43. (на 3-х транзисторах)

стр. 43
стр. 44

[Borodach]

А ссылку можно, где редакция позволяет скачивать журнал...?

[Alex Zorg]

Borodach, хм... Думаете засудят?

http://www.radio.ru/archive/

Архивы журналов
1. ftp://ftp.radio.ru/pub/arhiv/

* Свежие номера журналов можно приобрести непосредственно в редакции.
* Все материалы, размещенные на сервере, являются собственностью редакции журнала «Радио».
* Коммерческое распространение архивов журналов «Радио», дополнительных материалов, размещенных на FTP и WWW серверах принадлежащих редакции журнала «Радио» c целью извлечения выгоды - ЗАПРЕЩАЕТСЯ.

Написано так, что вроде бы, если бы я даже архив старых журналов выложу через torrent и не буду при раздаче извлекать выгоду (обычно наоборот, я плачу своему провайдеру за Интернет), то все будет законно. Или это ловушка троллей-копирастов?

[Borodach]

Спасибо за ссылку, думал у них качество получше будет... .

[Alex Zorg]

Borodach, да фактически в P2P сетях (см. rutracker.org) можно найти аккуратно упакованные в djview журналы качеством не хуже...

[Borodach]

Да всё это есть, но была надежда... .

[Alex Zorg]

Я не припомню схем с таким подключением выходных транзисторов к диф каскаду.
Мне кажется, что можно заняться патентным поиском и подать заявку... .

Последовал вашему совету и оформил заявку на полезную модель от предприятия где работаю (правда в той общей нотации, в которой принято на предприятии). Федеральный институт промышленной собственности одобрил мою заявку и выдал патент на полезную модель с номером регистрации 112786. Можно посмотреть в реестре полезных моделей тут.

[Телекот]

Схема безусловно красивая, оригинальное согласование диф каскада и выходного транзистора.
Но есть и недочёт, это разные токи и коэффициент усиления в плечах. Это губит всё преимущество диф каскада, в первую очередь термостабильность, ведь токи отличаются в сотни раз.
Можно в принципе включить резистор параллельно эмиттерному переходу транзистора VT3, но это снизит и без того маленькое усиление всей схемы. Или поставит эмиттерный повторитель в цепь коллектора VT2, но это усложнит схему.
В общем схема красивая, но нуждается в доработке, и немного устарела.
Сей час много микросхем и схемы стабилизаторов уже вышли из моды, но данное схемное решение можно применить где не будь в другой сфере, к примеру в усилителях НЧ.

[lionsitroen]

Ссобрал схему с регулировкой от 0. на небольших токах схема имеет стабильный возбуд. Подскажите как можно избавиться?

[Enman]

Возбуждение в таких схемах устраняется уменьшением полосы пропускания усилителя ошибки.
В данном случае это увеличение электролита на выходе стабилизатора, например, 220 мкф,
добавление конденсатора 0,01 (или меньше подобрать) к выводам К-Э VT4 (возможно, К-Б).
Также я бы добавил между R2 и R3 ещё один резистор 1K и 22мкФ на общий, чтобы "шуршание"
переменного резистора не передавалось на выход.

[Aenigma]

Alex Zorg, хорошая схема, и хорошо проведён анализ её работы. Я для себя отметил такое достоинство, как раздельная и удобная установка ограничений по току перегрузки и току КЗ.
Да, и конденсатор на выходе следовало бы изначально показать...

[lionsitroen]

Enman, спасибо за подсказку. Возбуды удалось устранить поставив на выходе 47 мкФ и повесив между базой VT4 и общим проводом емкость 0,47 мкФ. Пробовал ставить и меньше, но при увеличении тока схема снова "срывалась". Увеличивать емкость на выходе дальше не стал, т.к. при отсутствии нагрузки и при уменьшении U регулятором R2. напряжение на выходе падает медленно, что мне не очень нравится. В итоге получилась вот такая схема:

Стабилизатор на транзисторах.GIF

(13.47 КБ) 1304 скачивания

Есть несколько вопросов:
1. При измерении параметров в различном режимах заметил что выходное напряжение падает на 0,01В при нагрузке 4А. При этом напряжение ИОН (TL434) стабильно. Насколько это нормально для такой схемы?
2. Как установленная емкость на выходе дифф. усилителя (база VT4) влияет на К.стаб? Есть ли смысл ее уменьшать?
Заранее благодарен за ответы.

[Enman]

0,01 В - это уже надо тогда про монтаж думать, где опорное, куда делитель выхода подключён.
Я думаю,для 4А достаточно нормально.
0.47 не влияет на Кст, но может влиять на коэф сглаживания входных пульсаций.

[lionsitroen]

0,01 В - это уже надо тогда про монтаж думать, где опорное, куда делитель выхода подключён.

А на что обратить внимание? Т.е. что нужно сделать чтобы напряжение не плавало?

0.47 не влияет на Кст, но может влиять на коэф сглаживания входных пульсаций.

Прошу прощения за возможно глупый вопрос, а это разве не одно и то же? И правильно ли я понимаю, если его увеличивать то пульсации будут меньше сглаживаться?

[Enman]

Кст определяется усилением сигнала ошибки по постоянному напряжению,
а Ксгл - по переменному. Поэтому при сильном понижении частоты среза
усилителя пульсации будут проходить на выход, а среднее значение
стабилизированного напряжения будет держаться хорошо.

[Aenigma]

Но есть и недочёт, это разные токи и коэффициент усиления в плечах. Это губит всё преимущество диф каскада, в первую очередь термостабильность, ведь токи отличаются в сотни раз.
Можно в принципе включить резистор параллельно эмиттерному переходу транзистора VT3, но это снизит и без того маленькое усиление всей схемы. Или поставит эмиттерный повторитель в цепь коллектора VT2, но это усложнит схему.

Во-первых, ток через VT2 может быть того же порядка, что и через VT1, поскольку открывание VT2 приводит к закрыванию и VT1, и VT3, и ток через VT2 растёт не так быстро (этот вопрос ещё нужно аккуратно изучить). Во-вторых, даже если есть ощутимая разница в токах, вместо VT2 лучше поставить не эмиттерный повторитель, а составной транзистор по схеме, похожей на схему Шиклаи, только у p-n-p-транзистора коллектор нужно соединить, не с эмиттером n-p-n-транзистора, а с общим проводом. Это почти не усложнит схему и устранит указанный недостаток в работе дифференциального каскада.

[Little Jimmy]

Так вот вариант со браный в железе, схемку показываю